Producción I

Ing. Sebastián Blandón Londoño

s.blandon@utp.edu.co

Universidad Tecnológica de Pereira

Introducción

¿Para qué sirve este curso?

Diseñar, programar y controlar la producción de bienes.
Determinar y analizar variables de operación que aporten a la formulación de planes de mejoramiento para el uso de los recursos empresariales.
Proponer sistemas de información y reporte que faciliten y mejoren el análisis de la operación.

Contenido

Evaluación

Módulo I (30%)

- Parcial (25%)

- Actividades en clase (5%)

Módulo II (20%)

- Parcial (15%)

- Actividades en clase (5%)

Módulo III (20%)

- Parcial (15%)

- Actividades en clase (5%)

Actividades Complementarias e integradoras (30%)

- Lectura (5%)

- Dashboard OEE (15%)

- Taller de optimización en AMPL (10%)

Recursos guía

Chapman (2006). Planificación y Control de la Producción.
Curry y Feldman (2011). Manufacturing Systems Modelling and Analysis (2nd ed.).
Muñoz y Zapata (2023). Introducción a la manufactura de clase mundial.
Nahmias (2015). Production and Operations Analysis (7th ed.).
Pinedo (2012). Scheduling: Theory, Algorithms and Systems (4th ed.).

Software

Qlik Sense

Presentación

Repaso de Investigación de Operaciones

¿Qué es la investigación de operaciones?

La investigación de operaciones es la rama de las matemáticas que aporta herramientas para la toma de decisiones, específicamente problemas de asignación de recursos escasos. Esto a su vez, buscando la eficiencia y eficacia en el uso de dichos recursos.

Metodología para abordar problemas

Un ejemplo básico…

Un expendio naturista prepara sus alimentos y los vende al público basándose en tres materias primas, cuyos contenidos se presentan enseguida:

Materia prima	Costo $/kg	Azúcares %	Grasas %	Proteínas %	Inertes %
A	2.35	12	10	60	18
B	2	10	10	50	30
C	1.7	8	6	44	42

¿Cuánto deberían mezclar de cada una de las tres si se desea minimizar el costo para preparar 1kg de alimento, cuyo contenido de azúcar no sea menor a 10%, su contenido de grasa no mayor a 9.5% y su contenido de proteínas no menor de 52%?

Notación expandida

$\begin{align*} \text{min } Z(X) &= 2.35X_{A} + 2X_{B} + 1.7X_{C} \\ \\ \text{s.a:} \\ 0.12X_{A} + 0.10X_{B} + 0.08X_{C} &\geq 0.1 ~\text{(Contenido de azúcar)} \\ 0.1X_{A} + 0.1X_{B} + 0.06X_{C} &\leq 0.095 ~\text{(Contenido de grasa)} \\ 0.6X_{A} + 0.5X_{B} + 0.44X_{C} &\geq 0.52 ~\text{(Contenido de proteínas)} \\ X_{A} + X_{B} + X_{C} &= 1 ~\text{(Cantidad requerida)} \\ X_{A}, X_{B}, X_{C} &\geq 0 ~\text{(No negatividad)} \\ \\ \text{Donde:} \\ X_{A} &= \text{Cantidad a usar de la materia prima A} \\ X_{B} &= \text{Cantidad a usar de la materia prima B} \\ X_{C} &= \text{Cantidad a usar de la materia prima C} \end{align*}$

Notación compacta

$\begin{align*} \text{min } Z(X) &= \sum_{i=1}^{N} Costo_{i} \times X_{i} \\ \\ \text{s.a:} \\ \sum_{i=1}^{N} Azucar_{i} \times X_{i} &\geq minimo_{Azucar} ~\text{(Contenido de azúcar)} \\ \sum_{i=1}^{N} Grasa_{i} \times X_{i} &\leq maximo_{Grasa} ~\text{(Contenido de grasa)} \\ \sum_{i=1}^{N} Proteinas_{i} \times X_{i} &\geq minimo_{Proteinas} ~\text{(Contenido de proteínas)} \\ \sum_{i=1}^{N} X_{i} &= 1 ~\text{(Cantidad requerida)} \\ X_{i} &\geq 0 ~\text{(No negatividad)} \\ \\ \text{Donde:} \\ X_{i} &= \text{Cantidad a usar de la materia prima i} \end{align*}$

Software de optimización

Big Text

Elementos de AMPL

Archivo mod

Big Text

Archivo dat

Big Text

Módulo I

Generalidades

Origen elemental

Big Text

Historia

Big Text

Revoluciones industriales

Big Text

Personajes importantes

Big Text

Ciclo de vida del producto

Big Text

Sostenibilidad y sustentabilidad

Big Text

Ingeniería de sistemas de producción

Categorización

Big Text

Sistemas de producción

Big Text

Distribución en planta

Big Text

Procesos industriales

Procesos continuos

Procesos discretos

Big Text

Diseño del proceso

Big Text

Parámetros básicos de los sistemas de producción

Big Text

Capacidad

Big Text

Tiempo de ciclo

Little’s Law

Producción y lotes de transferencia

Planeación de la capacidad de producción

Análisis de la capacidad

Punto de equilibrio

Overall Equipment Efficiency (OEE)

Theory of Constraints (TOC)

Critical Path Method

Módulo II - Balanceo de líneas de producción

Procesos, procedimientos, actividades, tareas, operaciones

Líneas de producción

Sistemas de ensamble

Clasificación

Tipos de problemas de ensamble

Balanceo de líneas de ensamble

Terminología

Takt Time

SALBP

SALBP-1

SALBP-2

SALBP-E

MOALBP

UALBP

UALBP-1

UALBP-2

Módulo III - Secuenciamiento de tareas

Production Engineering

Terminología

Job Scheduling

Clasificación del taller

Single machine

Parallel machines

Flow Shop

Job Shop

Flexible Flow Shop

Flexible Job Shop

Job Scheduling Parameters

Dispatch Rules

Dispatch Rules - Performance Measures

Assotiated to jobs

Assotiated to machines

Nomenclaturas de problemas

Some Scheduling Jobs types…

Single Machine Scheduling

Parallel Machines Scheduling

Flow Shop Scheduling

Job Shop Scheduling

Módulo IV - Manufactura esbelta y herramientas tecnológicas